【C语言小技巧】16进制字符串与字符串互转

平时我们在写功能需求时，难免不会遇到需要将16进制字符串转换成字符串，或者字符串转16进制字符串的需求，所以就有了这篇文章。

在进入主题之前，我们先来回顾一下字符和16进制的关系。我们知道正常的16进制数值（像0x32）和ASIIC码（0x32对应字符2）之间是互通的，即如果你输出数值，就是输出的字符的数值（例如，字符0，十进制就是48），如果你输出字符，那就是输出的字符，不会进行转换（例如，字符0，输出就是字符0），具体可以看下面示例：

char ch = '0';
int i = 48;
printf("int: %d", ch); // 输出: int: 48
printf("char: %c", ch); // 输出: char: 0
printf("int: %d", i); // 输出: int: 48
printf("char: %c", i); // 输出: char: 0

16进制字符串转字符串

言归正传，现在我们先来看看16进制字符串转字符串，大致的逻辑就是将16进制字符串每两个字符组合在一起得到一个16进制的字符串，然后再打包转成对应的字符。我们可以利用库函数strtol()，其函数声明为long int strtol(const char *str, char **endptr, int base)，该函数的功能是把参数 str 所指向的字符串根据给定的 base 转换为一个长整数（类型为 long int 型），base 必须介于 2 和 36（包含）之间，或者是特殊值 0。

1. 参数：
   • str – 要转换为长整数的字符串
   • endptr – 对类型为char*的对象的引用，其值由函数设置为str中数值后的下一个字符
   • base – 基数，必须介于2和36（包含）之间，或者特殊值0。如果base为0，则会根据字符串的前缀来判断进制
2. 返回值：
   函数返回被转换的长整型整数值。如果输入字符串不符合数字格式，strtol() 将返回 0。如果转换结果超出了 long 整数的表示范围，那么将产生溢出，并设置 errno 为 ERANGE。你可以使用 <errno.h> 头文件中的 errno 变量来检查是否有溢出发生。

现在我们来进行实战操作，如下示例：

#include <stdlib.h> // 要使用strtol()库函数，需要包含头文件

char data[] = "48656C6C6F20576F726C6421210D0A"; // 假如，我们接收到这样的数据
char res[32]; // 储存转换后的结果

int hex_str_2_str(char *dest, char *src)
{
    int len = strlen(src); // 获取接收数据长度
    int i,j;

    for (i = 0, j = 0; i < len; i+=2) { // 每次取两个字符
        char tmp_buf[3]; // 每两个字符组成一个16进制字符串，同时结尾需要空字符来告诉编译器我们的是字符串
        char *endptr; // 保存已转换数值后的下一个字符

        // 以下为取待转换的16进制字符串
        tmp_buf[0] = src[i];
        tmp_buf[1] = src[i + 1];
        tmp_buf[2] = '\0'; // 记得添加空字符
        // 转换成16进制，base传16即可
        dest[j++] = strtol(tmp_buf, &endptr, 16);
    }

    dest[j] = '\0'; // 添加字符串结束符

    return j;
}

int len = hex_str_2_str(res, data);

printf("len: %d, str: %s", len, res); // len: 15, str: Hello World!!

字符串转16进制字符串

前面介绍了16进制字符串转字符串，那现在我们来试试如何反过来转换。具体操作是依次将每个字符拿到并转换成对应的16进制，然后再以字符串的形式储存在容器中即可。

在这里我们需要用到库函数sprintf()，其函数声明为int sprintf(char *str, const char *format, ...)，该函数是把格式化输出内容发送到所指向的字符串str中。

1. 参数：

   • str – 指向一个字符数组的指针，该数组存储了C字符串
   • format – 这是字符串，包含了要被写入到字符串str的文本。它可以包含嵌入的format标签，format标签可被随后的附加参数中指定的值替换，并按需求进行格式化

2. 返回值：
   如果成功，则返回写入的字符总数，不包括字符串追加在字符串末尾的空字符。如果失败，则返回一个负数。

具体操作如下示例:

#include "stdio.h" // sprintf()函数声明所在的头文件
char data[] = "Hello World!!\r\n";
char res[32];

int str_2_hex_str(char *dest, char *src)
{
    int len = strlen(src); // 获取接收数据长度
    int i,j;

    for (i = 0, j = 0; i < len; i++) {
    	// %02X: 是格式化字符串，意思是以大写的形式（通过X大小写控制）转换成16进制，长度不足2的自动补0
        sprintf(&dest[j], "%02X", src[i]);
        j+=2; // 每个16进制占2个长度
    }

    dest[j] = '\0'; // 添加字符串结束符

    return j; // 返回字符串长度
}

int len = str_2_hex_str(res, data);
printf("len: %d, hex: %s", len, res); // len: 30, hex: 48656C6C6F20576F726C6421210D0A

总结

要想实现16进制字符串和字符串之间的相互转换，只要用好strtol()和sprintf()这两个库函数，就可以轻松解决

参考

https://www.runoob.com/cprogramming/c-function-strtol.html
https://www.runoob.com/cprogramming/c-function-sprintf.html

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